燃气轮机及其联合循环课后题答案(姚秀平主编版)上海电力学院
联合循环思考题

燃气轮机专业思考题基础部分:1.9 E机组性能参数、燃气轮机发电机组示意图?答:9E机组基本负荷时功率为123.4MW,热效率33.97%,3000转/分,发电频率50HZ,排气温度539℃,排气量1476×103公斤/小时,压比12.3,燃气初温1124℃。
发电机组示意图:2.9E机组采取防止压气机喘振的措施有哪些?答:采用压气机进口可转导叶IGV,改变进气功角,调节进气量,防喘;设置4个压气机11级抽气防喘阀,在起停过程中通过放气来防喘。
3.压气机喘振现象是怎样的?为什么会发生喘振?答:在压气机启停中,压气机可能发生巨大的振动,伴随着很大声音,严重时会毁坏机组。
发生喘振是因为压气机进气功角大,在叶背发生脱流,造成堵塞引起的。
4.压气机可转导叶的作用是什么?在启动过程中是怎样动作的?答:可转导叶作用:一是防止喘振,二是IGV温控中通过改变进气角度,调整进气量,保证较高排气温度,提高整个联合循环的热效率。
在启动中对可转导叶进行IGV温控,IGV的动作为:发完启动令后,IGV角度为34度,直到14HS继电器动作,IGV开始从34度开到57度,IGV开到57度位置时,机组位于全速空载状态;随着机组并网加载,排气温度上升,受IGV温控,IGV角度不变,当机组符合带到额定符合81%作用,机组转为FSR控制,IGV角度由57度逐渐开至84度。
5.燃气轮机在启动过程中随着转速的升高,经历哪几个阶段?答:(1)从发启动令到10%rpm,14HM继电器动作。
88AB,88HQ投入;(2)清吹过程,约60s,结束时转速约17%rpm;(3)清吹后降速至12%rpm,进入点火过程;(4)点火后升速,直至60%rpm,14HC动作,脱扣;(5)升速直至95%rpm,14HS动作,退出88QA,88HQ,防喘阀关闭(6)至空载满速。
7.燃机点火失败,应从哪些系统,哪些方面查找原因?答:首先考虑燃油系统故障,检查燃油分配器有没有卡涩,燃油饲服阀65FP有没有卡涩,主燃油泵离合器20CF有没有故障,主燃油泵有无故障,或者前置油泵未启动或管路上有关阀门未打开;然后,检查雾化空气系统,检查点火时雾化空气压力是否正常。
燃气轮机及其联合循环课后题答案(姚秀平主编版)上海电力学院

燃气轮机及其联合循环课后题答案(姚秀平主编版)上海电力学院第一章3和4、从热力学角度看,汽轮机循环利用了蒸汽可在常温下凝结的特性,达到了较低的工质平均放热温度,但工质平均吸热温度不高。
燃气轮机循环的工质平均吸热温度高,但工质平均吸热温度不低。
汽轮机发展方向:开发新材料以便把主蒸汽参数从亚临界水平逐步提高到超超临界水平;采用两次再热等手段改进热力系统及设备的设计。
其中,主要方向为提高工质平均吸热温度。
燃气轮机发展方向:提高燃气平均吸热温度。
5、燃气轮机是工作于高温区的一种热机,易于利用高品位的热量;汽轮机是工作于低温区的一种热机,易于利用低品位的热量;而联合循环按照热量梯级利用的原则将燃气轮机和汽轮机结合起来,可以将高品位和低品位的热量同时利用起来。
由于联合循环同时利用了燃气轮机循环平均吸热温度高和汽轮机循环平均放热温度低的优点,又同时克服了两者的缺点,所以可以达到较高的循环效率。
6、ISO基本功率是指在国际标准化委员会所规定的ISO环境条件下燃汽轮机连续运行所能达到的功率。
ISO环境条件:温度15℃,压力0.01013MPa,相对湿度60%。
7、燃气轮机与汽轮机同轴,共同驱动一台发电机的联合循环机组称为单轴机组;燃气轮机与汽轮机不同轴,各驱动一台发电机的联合循环机组成为多轴机组。
8、前置循环是工作于高温区,输入大部分热量的循环,它会产生大量的余热;后置循环是工作于低温区以前置循环的余热为主要热源的循环。
两者通常用换热设备耦合在一起,最广泛的应用是燃气——蒸汽联合循环。
9、最基本的三种联合循环形式:余热锅炉型、补燃余热锅炉型和增压锅炉型。
10、余热型:优点是技术成熟。
系统简单、造价低、启停速度快。
缺点是余热锅炉效率低、汽轮机的功率和效率也低,所以不仅机组功率不大,而且效率也不高。
补燃型:优点是在燃气轮机排气温度较低的情况下,可使蒸汽参数及流量大幅度提高,从而使机组的容量增大、效率提高;同时机组的变工况性能也可得到改善。
燃气轮机与联合循环-完整可编辑-课后题答案-第五单元

第五单元1、端差: 节点温差: 接近点温差:2、余热锅炉排烟温度选择时,除了考虑余热锅炉的效率还要考虑联合循环的总效率,不仅 要考虑热经济性,更要考虑包括整体投资因素在内的技术经济性,同时还受到烟气酸露点温度的限制。
实践:对含硫燃料,一般选150℃~200℃,对天然气,一般取100℃左右3、余热锅炉总体结构有立式和卧式两种。
卧式的的优点是烟气流动损失小,管束容易布置、易于配置脱硝装置和补燃系统、钢结构少、易于满足高地震地区的要求。
缺点是占地面积大,且因部件尺寸大而对制造、运输和安装有较高要求。
立式的优点是占地面积小,部件尺寸小,缺点是钢结构件多,配置脱硝装置和补燃系统困难。
4、因为多压汽水系统可以把燃气轮机的排烟温度降低到110----130℃的水平,对于燃烧硫分很少的天然气机组,其排烟温度可降至80----85℃。
研究表明,三压联合循环的效率比双压联合循环的效率大约可提高1%;双压和三压采用再热后,联合循环的效率均可提高0.8----0.9%.5、余热锅炉除氧——与低压汽包一体化常规煤粉电站的除氧----回热抽气除氧。
6、排烟温度越低,余热锅炉的效率越高。
7、a.是否采用多压汽水系统;b.是否对主蒸汽进行再热;c.蒸汽参数选取什么值;d.是否采用独立的除氧器。
8、联合循环汽轮机不同于常规汽轮机的地方是有;a.联合循环汽轮机的系统类型众多,彼此之间的参数有很大差别。
b.联合循环汽轮机的主蒸汽压力一般低于同功率常规汽轮机的主蒸汽压力。
原因:余热锅炉侧延期的平均温度远远低于常规锅炉侧的平均温度,其传热过程受到节点温差的严格控制,在一定的节点温差下,若果锅炉侧压力过高,锅炉的排烟温度就不可能被降低到较低的值。
c.联合循环汽轮机一般无回热抽气,而常规汽轮机一般有回热抽气。
∆t T T gw g w =-49∆t T T x g s=-7∆t T Tw s w =-79、联合循环的汽轮机一般采用滑压运行方式,原因:降低出力可以使余热锅炉的排烟温度降低,效率和产汽量提高,同时也可以使汽轮机的排汽湿度不至于过大。
燃气轮机与联合循环-姚秀平-课后题答案-第二单元

第二章1、热力参数:压缩比π=p2*/p1*,温度比τ=T3*/T1*;性能指标:比功ωn=ωt-ωc ;燃气机循环热效率ηgt=ωn/(f*Hu )2、燃气轮机的比功大,说明在同样工质流量和同样的装置尺寸下,燃气轮机的功率大;在 同样的功率下,工质的流量下,燃气轮机的尺寸小。
3、1*11111k k n p k k c T ωτππ--⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎢⎥ ⎪=--- ⎪⎢⎥ ⎪⎝⎭ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦4、111st k k ηπ-=-5、 膨胀比πt=p3*/p4*6、在一定的压比下,温比越高,比功越大;在一定的温比下,存在一个特定的压比πωmax ,使比功ωn 取得最大值;在一定的压比下,温比越高,效率越高,在一定的温比下,存在一 个特定的压比πηmax ,使效率ηgt 取得最大值。
通常,πηmax>πωmax 。
7、联合循环中最佳压比都比简单循环要降低。
简单循环燃气轮机的效率对燃气初温不很敏 感,而对压比较敏感;联合循环的效率对燃气初温较敏感而对压比不很敏感。
8、简单循环的效率只与压比有关,压比越大,效率越高。
联合循环时效率对压比不敏感。
9、如上图:简单循环的效率只与压比有关。
联合循环效率随温度变化很大。
10、采用再热循环时,燃气轮机的最佳压比都将有所提高。
计算题1.*1*31 1.3861** 1.38621**21288,10, 1.386, 1.315,0.8,0.851.03/, 1.20/,125028810546.9546.9288258.9258.9323.60.81.03323.6a a a g c t pa pg k k s cs s cs c c c pa c K k k C KJ Kg C KJ Kg T KT T KT T T K T T K w c T T πηηπη--===========⨯==-=-======⨯**34 1.31511 1.315**34333.3/1012507201012507205300.85530450.51.20450.5540.6/540.6333.3207.3/g gt s k k t ts s t t ts t pg t n t c KJ Kg T T K T T T KT T Kw c T KJ Kg w w w KJ Kg πππη--=======-=-===⨯===⨯==-=-= 2.***134**34**43 1.315*1 1.31513*4288,1600,860,0.85,0.881.386, 1.3151600860740740840.90.881600840.9759.1160022.48759.1gg c t a g t t ts t s ts k k t s t T K T K T K k k T T T KT T K T T T KT T ηηηππ--========-=-=====-=-=⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=1 1.3861** 1.38621**21**2122.4828822.48685.3685.3288397.3397.3467.40.85288467.4755.4a a k k s cs s csc c c T T KT T T T T K T T T Kππη--===⨯==-=-=====+=+=3.()()()()()()()()()()---=======-==-→===-+-+*4**341**34**43**43 1.31511 1.31517 1.315 0.90 T 850 123 485012341527.20.9010.90117g gg g t g t s k k ts st t ts t t t k k k K T T T T T T T T T T T T Kππηπηηηπ。
燃气轮机复习题知识分享

电站燃气轮机课程复习思考题1•词语解释:(1) 循环效率:当工质完成一个循环时,把外界加给工质的热能 q 转化成为机械功lc 的百分数。
卜厂二蚪(2) 装置效率(发电效率):当工质完成一个循环时,把外界加给工质的热能 q 转化成为 电功Is 的百分数。
(3) 净效率(供电效率):当工质完成一个循环时,把外界加给工质的热能q 转化成为净 功le 的百分数。
(4) 比功:进入燃气轮机压气机的 1kg 的空气,在燃气轮机中完成一个循环后所能对外输出 的机械功(或电功)Is ( kJ/kg ),或净功le ( kJ/kg ).#事•冲』■(5 )压气机的压缩比:压气机的出口总压P2与进口总压P1之比。
£ =P"P1 (6) 透平的膨胀比:透平的进口总压与出口总压P ;之比。
犷=亦巾;(7) 压气机入口总压保持系数:压气机的入口总压山与当地大气压兀之比。
叨叭 况 (8) 燃烧室总压保持系数:燃烧室的出口总压 兀与入口总压 応之比。
=(9) 透平出口总压保持系数:当地大气压%与透平的排气总压P ;之比。
左严 %(10)压气机的等熵压缩效率:对于1kg 同样初温度I L 的空气来说,为了压缩达到同样大小(11)透平的等熵膨胀效率:对于1kg 同样初温度二工的燃气来说,为了实现同样的膨胀比,(12)温度比:循环的最高温度与最低温度之比。
(13)回热循环:在简单循环回路中加入回热器,当燃气透平排出的高温燃气流经回热器时,燃烧室燃料量减少,从而提高机组的热效率。
的压缩比卜 ,等熵压缩功与所需施加的实际压缩功 料之比。
燃气对外输出的实际膨胀功h 与等熵膨胀功5之比。
可以把一部分热能传递给由压气机送来的低温空气。
这样,就能降低排气温度一,而使进到(14)热耗率:当工质完成一个循环时,把外界加给工质的热能q,转化成机械功(或电工)此文档仅供收集于网络,如有侵权请联系网站删除lc,ls 或Ie 的百分数。
燃气轮机原理与应用复习题50及答案

燃气轮机原理与应用复习题50及答案本页仅作为文档页封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March燃气轮机原理与应用复习题2013-05-281 同汽轮机相比,燃气轮机的特点有哪些优点:(1)重量轻、体积小、投资省。
(2)启动快、自动化程度高、操作方便。
(3)水、电、润滑油消耗少,少用或不用水。
(4)燃料适应性强、公害少。
(5)维修快、运行可靠。
缺点:A. 热效率较低。
B.使用的经济性和可靠性较差。
2 燃气轮机涡轮叶片有哪几种冷却方式?每种冷却方式的大概降温范围?1)对流冷却 可使温度降低200-250℃ 2)冲击冷却 可使温度降低200-300℃ 3)气膜冷却 可使温度降低400--600℃ 4)发散冷却 可使温度降低500-800℃ 普遍使用前三种的混合3 航空用燃气轮机有哪几种类型?涡轮喷气发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮风扇发动机 4 什么是燃气轮机循环的压比、温比?*1*2*p p =π*1*3*T T =τ压比 *:压气机出口的气流压力与其进口的气流压力的比值。
温比*:涡轮前进口燃气温度与压气机进口气流温度的比值。
5 什么是燃气轮机循环的比功、热效率、有用功系数燃气轮机的循环比功:进入压气机内1kg 空气完成 一个循环后,对外界输出的有效轴功。
热效率:燃气轮机输出的有用功与其所耗燃料的热量的比值。
有用功系数:燃气轮机比功w i 与涡轮比功w T 的比值。
6 燃气轮机理想简单循环的比功与哪些因素有关?影响理想简单循环的比功ws 的重要因素:压比*和温比*。
(1) 压比*一定时,温比*增大,循环比功ws 增大。
(2) 温比*一定时,有一最佳比L *使比功最大,且*增大时,L *增大。
7 燃气轮机理想简单循环的效率与哪些因素有关?(1) 理想简单循环的热效率s只与压比*有关,而与温比*无关。
(2) 理想简单循环的热效率s随压比*增加而提高。
燃机习题

18 轴流式压气机的叶片为什么需要扭转?对于采用直叶片的压气机级来说,除了靠近平 均半径的地方以外,其他部位都会发生气流的分离现象,这不仅会恶化压缩效率,甚至使压 气机无法正常工作。 为此, 就应该根据速度三角形沿叶片高度方向的变化规律来设计压气机 级的叶片,这样的叶片必然是扭叶片 19 试分析轴流式压气机中的能量损失? a) 内部损失 1、在压气机通流部分发生的摩擦阻力损失和涡流损失。它是由型阻损失、端部损失(包括二 次流损失)这两部分组成的 2、径向间隙的漏气损失。3、级与级之间内气封的漏气损失。4、 工作叶轮或转鼓断面与气流的摩擦鼓风损失 b) 外部损失 1、损耗在支持轴承和止推轴承上的机械摩擦损失。2、经过压气机高压侧轴端的外气封泄露 到外界去的漏气损失 20 简要分析轴流式压气机发生喘振的原因。 21 简要说明防止轴流式压气机发生喘振的措施。 (1)在计压气机时应合理选择各级之间流量系数Φ=ca/u 的配合关系,力求扩大压气机的稳定 (2) 在轴流式压气机的第一级,或者前面若干级中,装设可转导叶的防喘措施。(3)在压气机 通流部分的某一个或若干个截面上,安装防喘放气阀的措施。(4)合理地选择压气机的运行 工况点, 使机组在满负荷工况下的运行点, 离压气机喘振边界线有一定安全裕量的措施。(5) 把一台高压比的压气机分解成为两个压缩比较低的高、低压压气机,依次串联工作
如前所述,当工作叶栅回转面为正圆柱面时,可以近似地认为︱w2a︱=︱w1a︱,因而
(3-2)
Pa ( p2 p1 )t
式中
(3-3)
a ——每秒钟流过工作叶片的气体质量; m
w1a、w2a ——动叶栅进口与出口处相对速度 w1 与 w2 的轴向分速度; w1u、w2u——动叶栅进口与出口处相对速度 w1 与 w2 的周向分速度; t——动叶栅的一个间距宽度。 显然,气流在力 P′u 的作用下,每秒钟内随工作叶轮上的动叶栅沿圆周方向移动了距 离 u,因此,工作叶轮加给气流的机械功为 mau(w1u-w2u) 。相对于流经动叶栅的每 kg/s 气体 来说,气体接受的机械外功为
燃气轮机与联合循环-姚秀平-课后题答案-第三单元

1.压气机在燃气轮机中的作用是什么?连续不断地从周围环境吸取空气并将其压缩后供给燃气轮机的燃烧室。
2.燃气轮机所使用的压气机有哪两种类型?它们各有什么特点?轴流式:流量大、效率高但级的增压能力低,多应用于大功率燃机。
离心式:级的增压能力高但流量小、效率低,多应用于中小功率燃机。
3.轴流式压气机由那两个组成部分?由转子、静子组成。
转子:动(工作)叶片、叶轮(转鼓)、主轴。
静子:静(导)叶、气缸4.何谓扭速?何谓理论功?理论功是否可全部转换为气体的压力能?扭速:气流经过叶栅内的流动发生了转折,气流转折所引起的相对速度圆周分量的变化 成为扭速。
理论功:基元级的动叶栅加给单位质量气体的机械功成为理论功或加功量。
不能。
理论功的一部分用于气流的动能升高,也有一部分用于气流压力升高,还有一部分在气流流动过程中因摩擦等因素而转换成了热量。
5.压气机级的理论功为什么会受到限制?u 的增加要受到材料许用应力的限制,u 过大时,叶片根部截面处的离心拉应力会超过叶片材料的许用应力。
的增大要受到叶栅气动性能的限制 , 过大时,在叶栅中气流的转折角过大,叶栅表面上的气流边界层容易分离并形成漩涡,导致流动损失大幅度增加。
所以压气机级的理论功会受到限制。
6.压气机的压比特性曲线有哪些主要特点?(1)每一转速下,压比有一最大值(2)转速不变,流量降至一定值时→不稳定→喘振(3)转速不变,流量增至一定值后→压比急剧下降→阻塞(4)转速越高,特性线越陡(5)效率的流量特性与压比类同7.8.试绘图说明压气机级在转速一定、体积流量增大和减小时,速度三角形的变化情况转速一定时,级的扭速与体积流量之间有什么关系?随着体积流量的增大,扭速必然减小,理论功也相应减小u w ∆w u w C u =∆u w ∆u w ∆w u w C u=∆9.何谓压气机的通用特性曲线?如何绘制通用特性曲线?压气机的通用特性曲线:用压气机的定性准则数为自变量绘制出的压气机的压比特性线和效率特性线,这些特性曲线是通用的,不只适用于一定几何尺寸和一定进气条件的压气机。
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第一章3和4、从热力学角度看,汽轮机循环利用了蒸汽可在常温下凝结的特性,达到了较低的工质平均放热温度,但工质平均吸热温度不高。
燃气轮机循环的工质平均吸热温度高,但工质平均吸热温度不低。
汽轮机发展方向:开发新材料以便把主蒸汽参数从亚临界水平逐步提高到超超临界水平;采用两次再热等手段改进热力系统及设备的设计。
其中,主要方向为提高工质平均吸热温度。
燃气轮机发展方向:提高燃气平均吸热温度。
5、燃气轮机是工作于高温区的一种热机,易于利用高品位的热量;汽轮机是工作于低温区的一种热机,易于利用低品位的热量;而联合循环按照热量梯级利用的原则将燃气轮机和汽轮机结合起来,可以将高品位和低品位的热量同时利用起来。
由于联合循环同时利用了燃气轮机循环平均吸热温度高和汽轮机循环平均放热温度低的优点,又同时克服了两者的缺点,所以可以达到较高的循环效率。
6、ISO基本功率是指在国际标准化委员会所规定的ISO环境条件下燃汽轮机连续运行所能达到的功率。
ISO环境条件:温度15℃,压力0.01013MPa,相对湿度60%。
7、燃气轮机与汽轮机同轴,共同驱动一台发电机的联合循环机组称为单轴机组;燃气轮机与汽轮机不同轴,各驱动一台发电机的联合循环机组成为多轴机组。
8、前置循环是工作于高温区,输入大部分热量的循环,它会产生大量的余热;后置循环是工作于低温区以前置循环的余热为主要热源的循环。
两者通常用换热设备耦合在一起,最广泛的应用是燃气——蒸汽联合循环。
9、最基本的三种联合循环形式:余热锅炉型、补燃余热锅炉型和增压锅炉型。
10、余热型:优点是技术成熟。
系统简单、造价低、启停速度快。
缺点是余热锅炉效率低、汽轮机的功率和效率也低,所以不仅机组功率不大,而且效率也不高。
补燃型:优点是在燃气轮机排气温度较低的情况下,可使蒸汽参数及流量大幅度提高,从而使机组的容量增大、效率提高;同时机组的变工况性能也可得到改善。
缺点是它并不是纯粹能量梯级利用意义上的联合循环,其中或多或少有一部分热量参与了汽轮机循环。
所以,他只是在因蒸汽参数受限而无法采用高参数大功率汽轮机的条件下才可能优越于纯粹能量梯级利用意义上的余热锅炉型联合循环。
增压型:优点是在燃气轮机排气温度较低的情况下,可使蒸汽参数及流量不受限制,从而可达到较大的机组容量和较高的机组效率;同时由于燃烧是在较高的压力下进行的,且烟气的质量流速较高,所以锅炉的传热效率高,所需的传热面积小,锅炉尺寸紧凑。
缺点是系统复杂、制造技术要求高、燃气轮机不能单独运行,同时兼有和补燃型类似的缺点。
综上可知,余热锅炉型联合循环将是今后的发展方向。
11、增压流化床联合循环PFBCC和整体煤气化联合循环IGCC是最有发展前途的两种燃煤型联合循环。
12、最基本的优点:高效率、低污染、低水耗。
13、14、配置旁通烟道的好处:A、启停时,不必对燃气轮机、余热锅炉和汽轮机的工作状态进行严格协调;B、增加运行调节的灵活性,并方便临时性的检修及事故处理;C、必要时,可使燃气轮机维持单循环运行;D、可对整个工程分段建设、分期投运,从而可合理注入资金,更快地获得回报。
但配置旁通烟道需要增加投资,并且即使在正常运行的情况下,旁通挡板处也往往存在烟气泄漏损失,所以不再配置。
15、最大的差别在于:常规蒸汽循环机组中设有多级给水加热系统,该系统利用汽轮机的抽汽将给水逐级加热到比较高的温度后再送入锅炉,提高汽水工质在锅炉中的平均吸热温度从而提高循环效率;而联合循环机组一般不设给水加热系统,并且须使送入预热锅炉的给水问道尽可能的低。
其原因在于:常规蒸汽锅炉都装有空气预热器,它可以进一步利用锅炉汽水受热面后的烟气余热而不至于时余热损失掉;而联合循环机组中的余热锅炉并无空气预热器,因此若给水温度太高,汽水受热面后的烟气余热只能损失掉。
第二个主要的区别是常规机组设有专门除氧器,而联合循环机组往往将除氧器与余热锅炉或凝汽器合为一体,其原因也在于为了尽可能的利用烟气余热。
16、同上17、ηcc=ηgt+(1-ηgt)ηhηst;S cc=【(1-ηgt)ηh】ηst/ηgt;余热锅炉联合循环热效率ηcc,功比率S cc,燃气轮机效率ηgt,汽轮机循环的热效率ηst,余热锅炉效率ηh18、在余热锅炉型联合循环中,燃气轮机的工作情况对联合循环的影响最大,汽轮机和余热锅炉的影响相等,但均比燃气轮机小。
19、只要ηgt提高1%不至于引起ηhηst降低1.13%以上,ηcc就可以随ηgt提高而提高。
20、优点:a、启停时间短,便于调峰运行;b、部分负荷下的热经济性高;c、占地面积小;d、比投资费用低;e、建设周期短;f、管理费用低;g、机组的运行性能高于或至少相当于常规燃煤机组缺点:A、机组的出力和功率受环境条件、特别是环境温度的影响较大;B、常规联合循环机组只能燃用石油、天然气等优质燃料,当本地区不具备这些资源时,燃料成本可能会比较高。
21、ηcc=ηgt+(1-ηgt)ηhηst=0.39+(1-0.39)*0.9*0.36=;S cc=【(1-ηgt)ηh】ηst/ηgt=(1-0.39)*0.9*0.36/0.39=;P cc=P gt+P st=P gt(1+S cc)第二章1、热力参数:压缩比π=p2*/p1*,温度比τ=T3*/T1*;性能指标:比功ωn=ωt-ωc;燃气轮机循环热效率ηgt=ωn/(f*H u)2、燃气轮机的比功大,说明在同样工质流量和同样的装置尺寸下,燃气轮机的功率大;在同样的功率下,工质的流量下,燃气轮机的尺寸小。
3、ωn=c p T1*[τ(1-1/π(κ-1)/κ)-(π(κ-1)/κ-1)]。
4、Ηgt=1-1/π(κ-1)/κ5、膨胀比πt=p3*/p4*6、在一定的压比下,温比越高,比功越大;在一定的温比下,存在一个特定的压比πωmax,使比功ωn取得最大值;在一定的压比下,温比越高,效率越高,在一定的温比下,存在一个特定的压比πηmax,使效率ηgt取得最大值。
通常,πηmax>πωmax。
7、联合循环中最佳压比都比简单循环要降低。
简单循环燃气轮机的效率对燃气初温不很敏感,而对压比较敏感;联合循环的效率对燃气初温较敏感而对压比不很敏感。
8、略9、略10、采用再热循环时,燃气轮机的最佳压比都将有所提高。
计算题计算方法与思路参考例题第三章1、压气机作用是连续不断地从周围环境吸取空气并将其压缩后供给给燃气轮机的燃烧室。
2、主要有轴流式和离心式两种类型。
轴流式:流量大、效率高,增压能力低;离心式:增压能力高,流量小、效率低。
中小功率采用离心式,大功率采用轴流式。
3、轴流式压气机:(以转轴为主体的)转子,转子上装有(沿周向按照一定间隔排列的)动叶片;(以机壳及装在机壳上的各静止部件为主体的)静子,静子(上装有沿周向按照一定间隔排列的)静叶片。
4、相对速度圆周分量的变化Δωu被称为扭速,大小仅表明气流在叶栅流动中的转折程度,还可以反映外界对气体做功量的大小。
基元级的动叶栅加给单位质量气体的机械功成为理论功,一部分用于气流的动能升高,一部分用于气流的压力升高,还有一部分在气体流动过程中因摩擦等因素而转换成了热量。
5、略6、压气机压比特性线的特点是:A、每一转速下的压比均有一个最大值;B、当转速不变,流量减小到一定值后,因压比不稳定而无法绘出,与此流量对应的工况点就是给定转速下的稳定工作边界点,成为喘振边界点。
讲个转速下的传真工况点项链,所得到的曲线称为喘振边界线;C、当转速不变,流量增大到一定值时,压比急剧下降,流量无法继续增大,这种现象称为压气机的阻塞;D、不同转速下的压比特性线形状稍有不同,转速越高,特性线越陡峭。
7、见图3-138、随着体积流量的增大,扭速必然减小,理论功也相应减小9、略10、略11、在一定的转速下,当压气机的流量减小到一定程度时,其中某一级叶栅中叶背上的边界层就会急剧增厚,导致气流在此处分离,当分离区占据大部分流道时,就会引起流动损失急剧增大,这种现象称为失速。
12、略13、轴流式的失速开始一般先发生在某一级叶栅的若干个局部区域,这可能是由于气流不均匀及叶片加工安装误差等引起的。
14、喘振是在压气机与其管网组成的系统中出现的一种周期性的气流振荡现象。
压气机的喘振是内外因共同作用的结果,内因是压气机本身失速,外因是压气机下游一般有容积较大的管网部件。
失速是喘振的必要条件,但失速是否会导致喘振则与压气机下游部件的容积有关。
在高转速和高压比的压气机中,失速引起喘振是很普遍的。
15、常采用的防喘振的措施有:中间放气、旋转导叶和分轴压气机。
中间放气简单易行经济性差;旋转导叶经济性好操纵机构及系统复杂,重量也增加;压气机分轴可以相对容易地达到防喘要求,但需要采用复杂的同心套轴结构。
16、燃烧室的作用是利用压气机送来的一部分高压空气使燃料燃烧,并将燃烧产物与其余的高压空气混合,形成均匀一致的高温高压燃气后送往透平。
17、燃烧室基本部件有:外壳、火焰筒、燃料喷嘴、点火器、过渡段等18、燃烧室的基本条件:A、各工况下稳定燃烧不熄火,无燃烧脉动B、燃烧完全;C、流动损失小;D、出口气流温度场要均匀;E、燃烧热强度高,尺寸小,重量轻;F、具有较长的使用寿命,便用调试、检修和维护;G、点火性能好;H、排气中的污染物含量少19、过量空气系数是实际空气量与理论上需要的空气量之比,一般比1略大一些。
20、略21、燃烧室有:圆筒形、分管形、环形和环管形等四种。
分管形:尺寸小、便于系列化、便于解体检修、便于做全尺寸实验、燃烧过程易组织、燃烧效率高且稳定等优点,同时也具有空间利用差、流动损失大、压损率高等缺点。
圆筒形:结构简单、布置灵活,易于与压气机和透平配装,拆装方便,燃烧效率高且稳定,流动损失较小,压损率较低等优点;体积大而笨重,困难以做全尺寸实验使设计调剂困难。
环形:体积小,重量轻,特别适合与轴流式压气机和透平匹配,流动损失小,压损率低;燃烧过程难组织,出口温度场受进口气流流场的影响大而不易做到均匀化,困难以做全尺寸实验使设计调剂困难,解体维修非常困难。
环管形:优缺点大体上介于分管形和环形之间。
火焰尺寸小,便于系列化,便于解体检修,便于做全尺寸实验,燃烧过程易组织,燃烧效率高且稳定;流动损失稍大一些。
22、火焰筒及过渡段的三种冷却方式:气膜冷却、对流冷却和冲击冷却。
23、扩散燃烧:燃料和空气分别进入燃烧区,然后逐渐混合,在过量空气系数αf≈1的区域内燃烧。
燃料和空气是相互隔开的,然后在分子扩散和湍流扩散的联合作用下,迅速相互掺混,在离开管口一定距离处形成一个燃料空气混合物薄层并在该薄层内发生燃烧。
特点:火焰面处的αf≈1,温度差不多为与αf≈1相对应的理论燃烧温度;燃烧速度取决于分子扩散和湍流扩散的速度,而不取决于化学反应速度。